Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hirschgeweih hilft Kieferchirurgen und Orthopäden

13.10.2004


Forscher des Bereichs Humanmedizin Göttingen lernen von Hirschen, wie Knochen wachsen


Damhirsch beim "Fegen" (Abscheuern der Haut vom neuen Geweihknochen) Foto: Rolf/ukg


Hirschknochen-Gewebe, in der Kulturschale gezüchtet - Foto: Rolf/ukg



Mit Hilfe der Forschung am Geweih von Damhirschen und Rothirschen wollen Forscher des Bereichs Humanmedizin der Universität Göttingen das Wachstum menschlicher Knochen besser verstehen. Seit dem Frühjahr 2004 fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein Forschungsprojekt in der Abteilung Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Direktor Prof. Dr. Dr. Henning Schliephake. Ziel des Projektes unter der Leitung des Biologen Dr. Hans Joachim Rolf ist die Suche nach molekularen Faktoren, die das Wachstum von Knochenzellen regulieren und beschleunigen.



Bis zu zwei Zentimeter pro Tag kann das Geweih von Hirschen während eines Sommers wachsen. Jahr für Jahr bilden die Tiere mehrere Kilogramm Geweihknochen aus, mit dem sie in der Brunft imponieren und Rangkämpfe ausfechten. Dem menschlichen Röhrenknochen ist das Geweih in seiner Struktur sehr ähnlich. Diese Ähnlichkeit und das enorme Wachstum des Geweihs machen Hirsche zu idealen Studienobjekten für die medizinische Forschung. Aus dem wachsenden Geweihknochen entnehmen die Wissenschaftler Biopsieproben, die sie im Labor weiter züchten und untersuchen.

Dem Biologen Dr. Hans Joachim Rolf gelang es, Zellen aus den Knochenproben des wachsenden Hirschgeweihs in der Kulturschale zu züchten. Dabei bildeten die Zellen ohne weitere Beeinflussung räumliche Strukturen aus. Innerhalb von Wochen bis wenigen Monaten wuchsen aus Zell-Suspensionen Strukturen und Gewebestückchen von bis zu 0,8 mal ein Zentimeter Größe heran, deren innere Struktur der des natürlichen Geweihs ähnelte. Die Ergebnisse zeigen, dass in den "Stammzellen" aus nachwachsenden Geweihknochen die vollständige Information für die Bildung komplexer Knochenstrukturen vorhanden ist.

Im Rahmen des DFG-Forschungsprojektes will das Forscherteam nun mit Hilfe molekularer und zellbiologischer Techniken verschiedene Zelltypen der Hirschgeweihproben voneinander trennen und in unterschiedlichen Kombinationen miteinander in der Kulturschale anziehen. Das Team hofft, Aufschlüsse darüber zu erhalten, welche Zelltypen beziehungsweise welche Signale die enorme Wachstumsleistung des Knochens bewirken. Bei ihren Untersuchungen kooperieren die Wissenschaftler mit Arbeitsgruppen in Kanada und Europa.

Sowohl Kieferchirurgen als auch Orthopäden sind an den Ergebnissen dieser Grundlagenforschung interessiert. Sie hoffen, die Stabilität und den Einbau von Implantaten und Prothesen in den Knochen auch mit Hilfe der Ergebnisse aus der Geweihknochenforschung verbessern zu können. Bereits heute nutzen Mediziner in begrenztem Umfang Knochen-Vorläuferzellen von Patienten, um damit in der Kulturschale das Implantat zu beschichten, bevor es eingesetzt wird. Die Göttinger Forscher vermuten, dass Signalstoffe, die das Wachstum des Hirschgeweihs regulieren, auch die Besiedelung der menschlichen Implantate in der Kulturschale beschleunigen können. So sollten mit bestimmten Faktoren getränkte Prothesen besser festwachsen. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, denn "wir müssen auch die Gegenspieler solcher Signale kennen, sonst wachsen die Knochen vielleicht immer weiter", sagt Dr. Rolf.

Die Forschung über das Knochenwachstum beim Hirschgeweih bringt auch heute noch überraschende Ergebnisse hervor. Erst vor fünf Jahren konnte Dr. Rolf die Lehrbuch-Meinung widerlegen, das ausgewachsene Geweih auf dem Kopf eines Hirsches bestehe nach dem so genannten "Fegen" aus totem Knochen. "Das Geweih lebt, genau wie jeder andere Knochen im Körper. Blutgefäße und vielleicht sogar Nerven versorgen den Röhrenknochen bis in die Spitze", sagt Dr. Rolf. Der Hirsch könne sogar kleinere Risse im Inneren seines Geweihs heilen.

Weitere Informationen:

Georg-August-Universität Göttingen - Bereich Humanmedizin
Abt. Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Dr. Hans Joachim Rolf
Robert-Koch-Str. 40, 37075 Göttingen
E-mail: hrolf@uni-goettingen.de
Tel.: 0551/39 - 2835 oder - 8379
Fax: 0551/39 - 12653

Rita Wilp | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen
22.06.2017 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

nachricht Im Mikrokosmos wird es bunt: 124 Farben dank RGB-Technologie
22.06.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie